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2021 年度 実績報告書

IoTセンシングとiPS細胞研究の融合による内耳障害の統合的理解と次世代型創薬

研究課題

研究課題/領域番号 21H04839
研究機関北里大学

研究代表者

藤岡 正人  北里大学, 医学部, 教授 (70398626)

研究分担者 細谷 誠  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (30645445)
栗原 渉  東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (90826926)
水足 邦雄  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 耳鼻咽喉科科, 講師 (40338140)
小島 博己  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (60234762)
岡野 ジェイムス洋尚  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90338020)
岡野 栄之  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (60160694)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
キーワード内耳性難聴 / 聴覚医学 / hiPS細胞 / 霊長類モデル / IoTセンシング
研究実績の概要

霊長類難聴モデル研究では、胎生期マーモセットの内耳を複数のタイミングで採取し、single-cell refSeqによる網羅的遺伝子発現解析を行っている。成体マーモセット難聴モデルでは、個体の行動や社会性の変化と、並行して生じる脳内ネットワークの構造変化を観察した(Hirabayashi et al, in preparation)。
内耳iPS細胞研究では、当チームで過去に特許出願した3件の細胞誘導プロトコルについて、その再現性と効率をより高める目的で、同様に網羅的遺伝子発現解析を行った。その結果、オリジナルプロトタイプの誘導法(日本国特許6218152; Hosoya et al, Cell Rep)では、耳包に相当する内耳幹細胞のマーカの中でもPax2.Pax8が同時に転写されている細胞集団を渉猟できなかった。今後も更なる検討を要するものの、少なくとも、本誘導法で成熟細胞の誘導効率が著しく低い原因の一つとして考えられ、細胞移植や疾患iPS細胞創薬などへの医用応用に用いるには、誘導法の改善が必須と考えられた。
これと並行し、これまでの誘導法とは大きく異なる2つの新手法を確立し、報告した(Kurihara et al, 2022, Saeki et al, in press)。前者では電気生理学的にも成熟した細胞を確認し、後者では網羅的解析遺伝子発現解析で前駆細胞、成熟途中細胞を見出した。
IoTセンシングによる連日自宅検査についてはデータ取得携帯アプリを確立し、臨床試験の準備を行った。難聴体質を予測する全ゲノム解析についてはimputation法を併用し複数の聴力関連SNP候補を見出すとともに、遺伝子改変マウスによる候補遺伝子のin vivoでの加齢性難聴の評価をすべく、C57BL6マウスの若年発症型進行性難聴の原因SNPを修復したマウスを導入し聴覚基礎データを取得した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究代表者の藤岡が2022年2月に北里大学の教授に赴任し、主たる研究リソースの多くの引越作業を要したため、研究進捗としてはやや遅れている。

今後の研究の推進方策

マーモセットモデル研究では胎生期でのpsuedo-timecourse解析と、成体難聴モデルでの網羅的遺伝子発現解析を並行して行う。成体マーモセット難聴モデルについては、創薬応用について国内外の製薬企業から依頼を受けていることもあり、今後社会実装に向けたシステム構築を並行して行う。
内耳iPS細胞研究では、さらにタイムポイントを増やした網羅的遺伝子発現解析を行う。iPS細胞研究はiPS細胞も含めたリソースを北里大に移管し終えたので、今年度はその細胞の立ち上げから確実に行っていく。特に、今回報告した2つの新手法に加え、さらにもう一つのを現在確立中であり、投稿する。これらの新規誘導法を駆使することにより、内耳性難聴に対する疾患iPS細胞研究を強力に推進する。
IoTセンシングによる連日自宅検査については、臨床試験を行っていく。難聴体質を予測する全ゲノム解析については見出した複数の聴力関連SNP候補について、学外および海外の施設でのreplicateを取得するとともに、p値の小さいものから順に遺伝子改変マウスモデルを作成して聴力測定を行っていく。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Otic Organoids Containing Spiral Ganglion Neuron-like Cells Derived from Human-induced Pluripotent Stem Cells as a Model of Drug-induced Neuropathy2022

    • 著者名/発表者名
      Kurihara Sho、Fujioka Masato、Hirabayashi Motoki、Yoshida Tomohiko、Hosoya Makoto、Nagase Masashi、Kato Fusao、Ogawa Kaoru、Okano Hideyuki、Kojima Hiromi、Okano Hirotaka James
    • 雑誌名

      Stem Cells Translational Medicine

      巻: 11 ページ: 282~296

    • DOI

      10.1093/stcltm/szab023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小型霊長類コモンマーモセットを用いた聴覚研究2022

    • 著者名/発表者名
      栗原渉、岡野ジェイムス洋尚、藤岡正人
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 37-2 ページ: 91-93

  • [雑誌論文] Dynamic Spatiotemporal Expression Changes in Connexins of the Developing Primate’s Cochlea2021

    • 著者名/発表者名
      Hosoya Makoto、Fujioka Masato、Murayama Ayako Y.、Ogawa Kaoru、Okano Hideyuki、Ozawa Hiroyuki
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 12 ページ: 1082~1082

    • DOI

      10.3390/genes12071082

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuronal development in the cochlea of a nonhuman primate model, the common marmoset2021

    • 著者名/発表者名
      Hosoya Makoto、Fujioka Masato、Murayama Ayako Y、Ozawa Hiroyuki、Okano Hideyuki、Ogawa Kaoru
    • 雑誌名

      Developmental Neurobiology

      巻: 81 ページ: 905~938

    • DOI

      10.1002/dneu.22850

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the hearing levels of siblings affected by a single GJB2 variant: Possibility of genetic modifiers2021

    • 著者名/発表者名
      Hosoya Makoto、Fujioka Masato、Nara Kiyomitsu、Morimoto Noriko、Masuda Sawako、Sugiuchi Tomoko、Katsunuma Sayaka、Takagi Akira、Morita Noriko、Ogawa Kaoru、Kaga Kimitaka、Matsunaga Tatsuo
    • 雑誌名

      International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology

      巻: 149 ページ: 110840~110840

    • DOI

      10.1016/j.ijporl.2021.110840

    • 査読あり
  • [雑誌論文] あたらしい創薬のかたち作り:疾患動物モデルを用いない非臨床POC研究(iPS細胞創薬)(テーマ:Pendred症候群の治療)2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡正人、西山結美、秋山琢己
    • 雑誌名

      Otology Japan

      巻: 31-4 ページ: 425-434

  • [雑誌論文] iPS細胞創薬の実際 Pendred症候群に対するシロリムス少量療法2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡 正人, 細谷 誠
    • 雑誌名

      日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会会報

      巻: 124-10 ページ: 1331-1340

  • [雑誌論文] 【耳鳴・難聴への効果的アプローチ】感音難聴治療の近未来2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡 正人, 山野邉 義晴, 細谷 誠
    • 雑誌名

      ENTONI

      巻: 258 ページ: 63-68

  • [雑誌論文] 未来からの提言―Medical Frontline2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡正人
    • 雑誌名

      月刊 JMS(ジャパン・メディカル・ソサエティ)

      巻: 4月号 ページ: -

  • [学会発表] 内耳障害に対するiPS細胞創薬:Pendred症候群に対するシロリムス療法の第I/II相医師主 導治験(PENDLRA試験) iPSC-based drug discovery and development for hearing and balance disorder2022

    • 著者名/発表者名
      藤岡正人
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] コモンマーモセットの難聴モデルにおける脳Voxel Based Analysisおよび行動解析2021

    • 著者名/発表者名
      平林 源希, 栗原 渉, 野武 幸子, 力武 聖月, 藤岡 正人, 山本 裕, 小島 博己
    • 学会等名
      第66回日本聴覚医学会
  • [学会発表] 耳科学におけるベンチャー企業の動向 日本初の耳科関連ベンチャー企業「株式会社オトリンク(Otolink Inc.)」2021

    • 著者名/発表者名
      小川 郁, 新田 清一, 藤岡 正人, 細谷 誠, 松崎 佐栄子
    • 学会等名
      第31回日本耳科学会総会
  • [学会発表] 一過性にFT3高値を呈したPendred症候群の一例2021

    • 著者名/発表者名
      高橋 利奈, 栗原 勲, 小林 佐紀子, 宮下 和季, 横田 健一, 杉田 絵里那, 日鼻 瑛, 藤岡 正人, 伊藤 裕
    • 学会等名
      第64回日本甲状腺学会学術集会
  • [学会発表] 慶應義塾大学臨床遺伝学センター難聴遺伝外来の動向<BR>―難聴における臨床遺伝学2021

    • 著者名/発表者名
      山野邉義晴、藤岡正人、吉浜圭介、細谷誠、小川郁、松永達雄
    • 学会等名
      第122回日本耳鼻咽喉科学会総会・学術講演会
  • [学会発表] Clinical audiology in our facility for the hereditary hearing loss: From clinics to basic research and backwards当院の難聴遺伝外来における基礎・臨床一体型研究2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡 正人、山野邉 義晴、吉浜 圭祐、 細谷 誠、三枝 智香、小澤 宏之、小崎 健次郎、松永 達雄
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会第66回大会 第28回日本遺伝子診療学会大会 合同開催
  • [学会発表] Pendred症候群/DFNB4に対する、オートファジー促進を作用機序としたシロリムス少量療法の単施設二重盲検並行群間比較第I/IIa相医師主導治験(PENDLRA試験)2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡 正人、細谷 誠、山野邉 義晴
    • 学会等名
      第2回シロリムス新作用研究会
  • [学会発表] 低用量シロリムス療法における有害事象:Pendred症候群/DFNB4を対象に2021

    • 著者名/発表者名
      山野邉義晴、藤岡正人、西山結美
    • 学会等名
      第2回シロリムス新作用研究会
  • [学会発表] ヒト多能性幹細胞からの血管条辺縁細胞分化誘導系の検討2021

    • 著者名/発表者名
      三枝智香、細谷誠、藤岡正人、小澤宏之
    • 学会等名
      第31回日本耳科学会総会・学術講演会
  • [学会発表] INDUCED MARGINAL CELLS OF INNER EAR FROM HUMAN IPS CELLS AS THE DISEASE MODELS FOR HEARING LOSS2021

    • 著者名/発表者名
      Chika Saegusa、Hiroyuki Ozawa、Hideyuki Okano、Masato Fujioka
    • 学会等名
      ISSCR/JSRM 2021 Tokyo International Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] DRUG DISCOVERY AND DEVELOPMENT FOR THE HEARING LOSS USING PATIENT-DERIVED IPSCS: A PHASE I/IIA CLINICAL TRIAL FOR PENDRED SYNDROME/DFNB42021

    • 著者名/発表者名
      Masato Fujioka
    • 学会等名
      ISSCR/JSRM 2021 Tokyo International Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] iPS細胞創薬の実際: Pendred症候群の病態解析とシロリムス少量療法の創出2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡正人
    • 学会等名
      第64回日本甲状腺学会学術集会
  • [備考] 北里大学医学部分子遺伝学 研究内容

    • URL

      https://www.med.kitasato-u.ac.jp/lab/molgen/sub3.html

  • [産業財産権] 内耳前駆細胞の製造方法、内耳有毛細胞の製造方法、薬剤の評価方法、及び内耳細胞分化 誘導用組成物2021

    • 発明者名
      佐伯 翼、藤岡 正 人、細谷 誠、岡野 栄之、松崎 佐栄子
    • 権利者名
      学校法人慶應義塾
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2021/021862
    • 外国
  • [産業財産権] 内耳有毛細胞の製造方法、薬剤の評価方法、及び細胞分化誘導用組成物2021

    • 発明者名
      佐伯 翼、藤岡 正 人、細谷 誠、岡野 栄之、松崎 佐栄子
    • 権利者名
      学校法人慶應義塾
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2021/021863
    • 外国
  • [産業財産権] 内耳血管条辺縁細胞の製造方法、薬剤の評価方法、及び薬剤評価用細胞培養物2021

    • 発明者名
      三枝智香、藤岡正人、岡野栄之
    • 権利者名
      学校法人慶應義塾
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-98423

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公開日: 2023-12-25  

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